차체나 구조 프레임을 경량화하라는 요구를 받았을 때 강성과 고유진동수를 지키면서 무게를 줄이려면 어떤 순서로 검토하시겠습니까?

우선 단면 형상부터 손댑니다. 재료를 중립축에서 멀리 배치해 단면 2차 모멘트를 키우면 같은 무게로 굽힘 강성을 크게 올릴 수 있어, 중공화나 리브 배치, 하중경로 정리가 1순위입니다. 다음으로 알루미늄이나 복합재처럼 비강성 E/ρ가 유리한 재료를 검토하되, 알루미늄은 영률이 강의 약 3분의 1이므로 두께를 늘리지 않으면 강성과 고유진동수가 떨어집니다. 고강도강으로 판 두께만 줄이는 방식은 강도는 확보되지만 강성은 그대로이고 판의 국부 좌굴과 고유진동수 하락, 용접부 피로가 문제가 되므로, 강성·좌굴·NVH·비용을 함께 놓고 판정합니다.